恒壓供水設備在運行(xing)中，都不同(tong)程度(du)地(di)存在振動，這是機(ji)械(xie)運行(xing)的(de)共性。然而，不同(tong)的(de)機(ji)器(qi)，或同(tong)一機(ji)器(qi)的(de)不同(tong)部位，以(yi)及(ji)機(ji)器(qi)在不同(tong)的(de)時刻或不同(tong)的(de)狀態下(xia)，其產(chan)生(sheng)的(de)振動形(xing)式(shi)又往往是有差別的(de)，這又體現了設備振動的(de)特殊性。從(cong)不同(tong)的(de)角度(du)來考察振動問(wen)題，可(ke)按如下(xia)方式(shi)將振動進(jin)行(xing)分類(lei)。
1、按振動規律分類
按振(zhen)動(dong)的規律，一(yi)般將(jiang)機械振(zhen)動(dong)分為如下幾種類型(xing)。
這種分類(lei)，主要(yao)是(shi)根據(ju)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)在時間歷程(cheng)(cheng)內的(de)(de)(de)變化特征來劃分的(de)(de)(de)。大(da)多數機(ji)(ji)械設備的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)類(lei)型(xing)是(shi)周(zhou)期振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)、準周(zhou)期振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)、窄頻(pin)帶隨(sui)機(ji)(ji)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)和寬頻(pin)帶隨(sui)機(ji)(ji)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)以及(ji)幾種不同類(lei)型(xing)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)組合(he)。一般在啟動(dong)(dong)或停機(ji)(ji)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)信(xin)號(hao)是(shi)平穩的(de)(de)(de)。設備在實際運行中，其表現的(de)(de)(de)周(zhou)期信(xin)號(hao)往往淹沒在隨(sui)機(ji)(ji)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)信(xin)號(hao)之中。若設備故(gu)障程(cheng)(cheng)度加劇，則隨(sui)機(ji)(ji)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)中的(de)(de)(de)周(zhou)期成(cheng)分加強，從而整臺設備振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)增(zeng)大(da)。因此，從某(mou)種意(yi)義上講，設備振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)診斷的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)，就是(shi)從隨(sui)機(ji)(ji)信(xin)號(hao)中提(ti)取周(zhou)期成(cheng)分的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。
2、按(an)產生振動的原因(yin)分類
機(ji)器(qi)產(chan)生(sheng)振(zhen)動(dong)的(de)(de)根(gen)本原(yuan)因，在于存在一個或(huo)幾個力的(de)(de)激勵。不同性質(zhi)的(de)(de)力激起不同的(de)(de)振(zhen)動(dong)類型(xing)。據此，可將機(ji)械振(zhen)動(dong)分(fen)為三(san)種類型(xing)。
（1）自由振(zhen)(zhen)動(dong)：給系統一定的能(neng)量后，系統所產生的振(zhen)(zhen)動(dong)。若系統無阻尼，則系統維持等幅振(zhen)(zhen)動(dong)；若系統有阻尼，則系統為衰減振(zhen)(zhen)動(dong)。
（2）受迫振(zhen)動(dong)(dong)：元(yuan)件或系(xi)統(tong)的(de)振(zhen)動(dong)(dong)是由周(zhou)期變化的(de)外(wai)力作(zuo)用所引起的(de)，如(ru)不(bu)平衡、不(bu)對(dui)中所引起的(de)振(zhen)動(dong)(dong)。
（3）自激振(zhen)動(dong)：在沒有外力作用下，只是由于系統自身的(de)原因所產生(sheng)的(de)激勵而(er)引起的(de)振(zhen)動(dong)，如油(you)膜振(zhen)蕩、喘振(zhen)等。
因(yin)機械(xie)故障而產生的振動(dong)，多(duo)屬(shu)于受迫振動(dong)和自(zi)激振動(dong)。
3、按振動頻率分類
機械振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)頻率是設備振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)診(zhen)斷中的(de)一個(ge)十分(fen)重要(yao)的(de)概(gai)念。在各處振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)診(zhen)斷中常(chang)常(chang)要(yao)分(fen)析頻率與故(gu)障(zhang)的(de)關系(xi)，要(yao)分(fen)析不同頻段振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)的(de)特點。因此了解(jie)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)頻段的(de)劃分(fen)與振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)診(zhen)斷的(de)關系(xi)很有實(shi)用意義(yi)。按(an)頻率的(de)高低，通常(chang)把振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)分(fen)為三種類型，如(ru)下圖所(suo)示。
振動類型
頻率范(fan)圍 實例
低頻振動
f〈5倍軸旋轉(zhuan)頻率(lv) 不平衡、不對中、軸彎曲松動、油膜振(zhen)蕩
中頻振動 f=10~1000Hz 齒輪振動、流體振動
高頻振動 f〉1000Hz 滾動軸承傷痕引起(qi)的(de)振動、摩擦(ca)振動
振動(dong)是(shi)物體運(yun)(yun)動(dong)的一種形(xing)式，它(ta)是(shi)指物體經(jing)過平衡(heng)位置而往復(fu)運(yun)(yun)動(dong)的過程。機械振動(dong)是(shi)物體（或(huo)其一部分）沿直線或(huo)曲線并經(jing)過其平衡(heng)位置所作的往復(fu)運(yun)(yun)動(dong)。
如下圖所示(shi)，單擺是簡單機械振(zhen)動的例子。
振(zhen)動(dong)的(de)情況可用位移、速度和加速度三(san)個參量來表征，這三(san)個參量統稱(cheng)為振(zhen)動(dong)參數(shu)。
1、位(wei)移—振動物(wu)體離開平衡位(wei)置的距離。常用微米（μm）或毫米（mm）作單位(wei)。
2、振(zhen)動速度—就是振(zhen)動物體位(wei)移的快慢，即位(wei)移對時(shi)間的變(bian)化率。以毫米(mi)/秒（mm/s）為單位(wei)。
3、振(zhen)動加速(su)(su)度(du)—即物體振(zhen)動速(su)(su)度(du)的變化率(lv)，也就是(shi)位移的二階導數，一般用g（重(zhong)力(li)加速(su)(su)度(du)）表示(shi)其大小。
將(jiang)振動參數隨時間變化的狀態(tai)畫出(chu)來，可以得到相(xiang)應曲(qu)線(xian)，此線(xian)叫做振動波形(xing)(xing)。簡諧振動的波形(xing)(xing)如圖所示，它是一條(tiao)正弦曲(qu)線(xian)（實線(xian)）。
每(mei)一個(ge)振動(dong)(dong)參數都具(ju)有(you)三(san)個(ge)基(ji)本要(yao)素(su)，即振幅X、頻率(lv)f和相位φ。現在就以(yi)簡(jian)諧振動(dong)(dong)為(wei)例，來說明(ming)三(san)要(yao)素(su)的(de)概念、它(ta)們(men)之間的(de)關系以(yi)及在振動(dong)(dong)診(zhen)斷(duan)中的(de)應用。
a．振(zhen)幅(fu)：表示(shi)物體(ti)動(dong)態運動(dong)或振(zhen)動(dong)的幅(fu)度，它是機械振(zhen)動(dong)強度的標志，也是機器(qi)振(zhen)動(dong)嚴重程度的一(yi)個重要指標。機器(qi)運轉(zhuan)狀(zhuang)態的好(hao)壞絕大多數情況是根(gen)據振(zhen)動(dong)幅(fu)值(zhi)的大小來判(pan)別的。振(zhen)幅(fu)的大小可以表示(shi)為(wei)峰－峰值(zhi)（P－P）、單(dan)峰值(zhi)（0－P）、有(you)效值(zhi)（RMS）或平均(jun)值(zhi)（Average）。
峰(feng)(feng)(feng)－峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)等(deng)(deng)(deng)于正(zheng)峰(feng)(feng)(feng)和負峰(feng)(feng)(feng)之(zhi)間(jian)的最大偏差值(zhi)(zhi)(zhi)，峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)等(deng)(deng)(deng)于峰(feng)(feng)(feng)－峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)的 1/2。只有在(zai)純正(zheng)弦波(bo)的情況(kuang)下，均方根值(zhi)(zhi)(zhi)才等(deng)(deng)(deng)于峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)的 0.707 倍(bei)，平均值(zhi)(zhi)(zhi)等(deng)(deng)(deng)于峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)的 0.637 倍(bei)。而平均值(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)振動測量(liang)中一般則很少使用。
表述振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)幅(fu)值的(de)(de)大小通常采用振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)的(de)(de)位(wei)(wei)移(yi)、速度或(huo)加(jia)速度值為(wei)(wei)度量(liang)單位(wei)(wei)。一(yi)般在振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)測量(liang)中(zhong)，除特別(bie)注明外，振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)位(wei)(wei)移(yi)（D）以峰－峰值表示，單位(wei)(wei)一(yi)般是微米(mi)（μm）；振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)速度（V）常用有(you)效(xiao)值表示，單位(wei)(wei)用毫米(mi)／秒（mm/s）。振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)速度的(de)(de)有(you)效(xiao)值又(you)稱為(wei)(wei)“振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)烈(lie)度”。有(you)的(de)(de)行(xing)業的(de)(de)設備振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)標準就(jiu)(jiu)是以“振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)烈(lie)度”來作為(wei)(wei)基礎的(de)(de)。振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)加(jia)速度（A）積(ji)分一(yi)次即為(wei)(wei)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)速度；而振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)速度再積(ji)分一(yi)次就(jiu)(jiu)成了(le)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)位(wei)(wei)移(yi)。
以上僅(jin)僅(jin)是對簡諧(xie)振(zhen)動(dong)而言是正確的，因(yin)其頻率 f 值(zhi)為一常(chang)數；而對于一個(ge)復雜振(zhen)動(dong)或波形來說，由于其振(zhen)動(dong)頻率 f 值(zhi)的多重性而會帶(dai)來誤差。
b．周(zhou)(zhou)期(qi)：物體完成(cheng)一個完整的(de)振動所需(xu)要(yao)的(de)時間(jian)，以(yi) T 0 表示。單位一般(ban)是用(yong)“秒”來表示。例如(ru)一個單擺，它的(de)周(zhou)(zhou)期(qi)就(jiu)是重(zhong)錘從左(zuo)運動到右，再(zai)從右運動回左(zuo)邊起點所需(xu)要(yao)的(de)時間(jian)。
c．頻率(lv)：是(shi)指振(zhen)動(dong)物體在單位時間(jian)（1 秒）內(nei)所產生振(zhen)動(dong)的次(ci)數，即 Hz，以 f 0 表(biao)示。很顯然，f 0 ＝1／T 0 。對于旋轉(zhuan)(zhuan)機械的振(zhen)動(dong)來說，存在下述令人感興趣的頻率(lv)：a）轉(zhuan)(zhuan)動(dong)軸的旋轉(zhuan)(zhuan)頻率(lv)；b）各種振(zhen)動(dong)分量的頻率(lv)；c）機器(qi)自身和基(ji)礎(chu)或(huo)其它附(fu)著物的固有頻率(lv)。
由于某些(xie)機器(qi)故(gu)障(zhang)(zhang)僅(jin)僅(jin)在某些(xie)特(te)定(ding)(ding)的(de)(de)頻(pin)率(lv)下才產生(sheng)振(zhen)(zhen)動，這種現象就有助(zhu)于區別各種不同(tong)種類的(de)(de)機器(qi)故(gu)障(zhang)(zhang)。例(li)如：不平衡故(gu)障(zhang)(zhang)的(de)(de)結果一定(ding)(ding)會導致工頻(pin)能量的(de)(de)異常升高。但是(shi)，反過(guo)來我們必須注意到(dao)，振(zhen)(zhen)動頻(pin)率(lv)和機器(qi)故(gu)障(zhang)(zhang)的(de)(de)關(guan)系(xi)并不是(shi)一一相對應的(de)(de)。也(ye)就是(shi)說，某一特(te)定(ding)(ding)頻(pin)率(lv)的(de)(de)振(zhen)(zhen)動，可(ke)能和多(duo)種機器(qi)的(de)(de)故(gu)障(zhang)(zhang)有關(guan)聯(lian)。
因此，我們(men)不要企圖(tu)將(jiang)某一固定(ding)的(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)頻率(lv)與(yu)某一特定(ding)的(de)(de)機(ji)器(qi)故障(zhang)建立直接的(de)(de)聯系。在對旋轉機(ji)械進(jin)行(xing)(xing)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)分(fen)(fen)析與(yu)故障(zhang)診(zhen)斷時(shi)，振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)的(de)(de)頻率(lv)是(shi)非(fei)常重要的(de)(de)參量，是(shi)分(fen)(fen)析振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)原因的(de)(de)重要依據，它有(you)助于我們(men)對機(ji)器(qi)的(de)(de)故障(zhang)進(jin)行(xing)(xing)判別，根據振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)頻率(lv)可以初(chu)步查明(ming)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)的(de)(de)性質和來源。但(dan)是(shi)，它僅(jin)僅(jin)只是(shi)一種參量而已。為了(le)得(de)到正確的(de)(de)診(zhen)斷結論，我們(men)還必須對機(ji)器(qi)所有(you)的(de)(de)參量進(jin)行(xing)(xing)估計和分(fen)(fen)析。振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)頻率(lv)可采用赫(he)茲（HZ）、周(zhou)/ 分(fen)(fen)鐘(zhong)(CPM)、 轉/分(fen)(fen)鐘(zhong)（RPM）等(deng)度量單位，或以相(xiang)對于轉速頻率(lv)的(de)(de)倍數(shu)為度量單位， 如一倍頻（1X）、二倍頻（2X）、半頻（0.5X）…...，等(deng)等(deng)。
d．相位：是指(zhi)旋轉機(ji)(ji)械測量(liang)中某(mou)一(yi)(yi)瞬間(jian)(jian)機(ji)(ji)器的(de)(de)(de)(de)選(xuan)頻(pin)振(zhen)(zhen)動(dong)信號(hao)（如基頻(pin)）與軸(zhou)上(shang)(shang)某(mou)一(yi)(yi)固定(ding)(ding)標志(zhi)（如鍵(jian)相器）之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)相位差。相位可(ke)用(yong)來(lai)描述(shu)某(mou)一(yi)(yi)特定(ding)(ding)時(shi)刻機(ji)(ji)器轉子的(de)(de)(de)(de)位置(zhi)，一(yi)(yi)個好的(de)(de)(de)(de)相位測量(liang)系(xi)統能夠確定(ding)(ding)每一(yi)(yi)個傳感器所在(zai)的(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)器轉子上(shang)(shang)“高(gao)點(dian)”相對機(ji)(ji)器軸(zhou)系(xi)上(shang)(shang)某(mou)一(yi)(yi)固定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)標志(zhi)點(dian)的(de)(de)(de)(de)位置(zhi)。而(er)平(ping)衡(heng)狀態的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化將會(hui)引起(qi)“高(gao)點(dian)”位置(zhi)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化，這種變(bian)(bian)(bian)化也(ye)會(hui)通過相位角的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化而(er)表示出來(lai)。相位的(de)(de)(de)(de)度量(liang)單位為度（°），通常振(zhen)(zhen)動(dong)相位在(zai) 0°～360°范圍之間(jian)(jian)變(bian)(bian)(bian)化。振(zhen)(zhen)動(dong)的(de)(de)(de)(de)相位在(zai)振(zhen)(zhen)動(dong)分折中十(shi)分重(zhong)要，它不僅(jin)反映了不平(ping)衡(heng)分量(liang)的(de)(de)(de)(de)相對位置(zhi)，在(zai)動(dong)平(ping)衡(heng)中必(bi)不可(ke)少，而(er)且在(zai)故障診斷中也(ye)能發揮(hui)重(zhong)要作(zuo)用(yong)。
下面專門說一下振動位移、速度、加速度三者之間的相位關系。以單擺的簡諧振動為例：
把一個單擺(bai)橫向(xiang)(xiang)來看，當重(zhong)(zhong)錘(chui)向(xiang)(xiang)上擺(bai)，通(tong)過起始點(dian) 0 時(shi)，其位移為(wei)(wei)零(ling)(ling)(ling)，而(er)速(su)(su)度(du)為(wei)(wei)正方(fang)向(xiang)(xiang)最(zui)(zui)(zui)大(da)，加(jia)速(su)(su)度(du)為(wei)(wei)零(ling)(ling)(ling)；當重(zhong)(zhong)錘(chui)運(yun)動到上死(si)點(dian)時(shi)，位移為(wei)(wei)正方(fang)向(xiang)(xiang)最(zui)(zui)(zui)大(da)，此時(shi)速(su)(su)度(du)為(wei)(wei)零(ling)(ling)(ling)，加(jia)速(su)(su)度(du)為(wei)(wei)負方(fang)向(xiang)(xiang)最(zui)(zui)(zui)大(da)；重(zhong)(zhong)錘(chui)向(xiang)(xiang)下(xia)回零(ling)(ling)(ling)時(shi)，位移為(wei)(wei)零(ling)(ling)(ling)，速(su)(su)度(du)為(wei)(wei)負方(fang)向(xiang)(xiang)最(zui)(zui)(zui)大(da)，加(jia)速(su)(su)度(du)為(wei)(wei)零(ling)(ling)(ling)；當重(zhong)(zhong)錘(chui)運(yun)動到下(xia)死(si)點(dian)時(shi)，位移為(wei)(wei)負方(fang)向(xiang)(xiang)最(zui)(zui)(zui)大(da)，而(er)此時(shi)速(su)(su)度(du)為(wei)(wei)零(ling)(ling)(ling)，加(jia)速(su)(su)度(du)為(wei)(wei)正方(fang)向(xiang)(xiang)最(zui)(zui)(zui)大(da)。
